[发明专利]一种基于光开关的小型化多通道终端反射式光纤SPR检测仪及其检测方法

说明书

一种基于光开关的小型化多通道终端反射式光纤SPR检测仪及其检测方法，涉及光纤传感技术领域。针对现有的SPR检测仪器体积庞大、价格昂贵；多通道实现检测的较少，无法满足检验的准确性的问题，本发明提供了检测仪，包括：光源、光开关、光纤耦合器，1×2Y型光纤跳线、光纤SPR传感器、1×4Y型光纤跳线、光谱仪、微处理器、风扇、供电模块和信号传输模块；光开关连接光源和光纤耦合器，1×2Y型光纤跳线的输入端连接光纤耦合器，另一个输入端连接光纤SPR传感器，1×4Y型光纤跳线的输入端连接1×2Y型光纤跳线的输出端，输出端连接光谱仪，光谱仪连接微处理器，信号传输模块连接微处理器，风扇连接微处理器。适合应用在生物传感领域。

技术领域

涉及光纤传感技术领域，具体涉及应用于生物检测的光纤SPR检测仪和检测方法。

背景技术

光纤传感技术已经普及到我们生活的方方面面。光纤传感技术体积小、重量轻、快速响应、耐高温、灵敏度高、耐腐蚀且生物相容性高等优点，常被应用于物理、化学、工业监测、生命检测等各个领域。SPR检测技术是一种新型的光学检测技术，表面等离子体共振，即Surface Plasmon Resonance；SPR技术在生物技术、医疗保健、生命科学技术研究、食品安全和生态环境监测等多个领域具有广泛的应用，SPR现象它是一种物理光学现象，光照射在金属(通常是金或银)和全反射介质的界面上，产生一种倏逝波，倏逝波会向下传播一段距离并且会激发金属薄膜内的自由电子产生表面等离子体波，二者波矢匹配就会激发SPR现象。利用这一特性而制成的SPR传感器，因其灵敏度高、检测准确性强，常被应用在生物传感领域，同时也是用于检测外界环境折射率的一个非常好的方法。

SPR传感技术具有高分辨率、高灵敏度、成本低廉等优点，被广泛用于生物、化学、生命科学等领域，但现有传统的SPR检测仪器大都基于棱镜式SPR传感器所设计，基于光纤SPR传感器所设计的仪器却寥寥无几，并且伴随着商业化，SPR检测仪器体积庞大、价格昂贵仅仅局限于实验室所使用并不能应用于实际的现场检测；同时通过多通道实现检测的仪器也相对较少，有时无法满足检验的准确性和可靠性，从而给SPR传感技术的应用发展带来了一些障碍。因此，提供一种用于现场检测的小型化多通道波长调制的SPR检测仪是非常必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的基于光纤SPR传感器所设计的仪器寥寥无几、SPR检测仪器体积庞大、价格昂贵仅仅局限于实验室所使用并不能应用于实际的现场检测；同时通过多通道实现检测的仪器也相对较少，无法满足检验的准确性和可靠性的问题，本发明提供了一种基于光开关的小型化多通道终端反射式光纤SPR检测仪，其基于光纤SPR设计，仪器小巧并且能够实现多通道检测，具体的：

一种基于光开关的小型化多通道终端反射式光纤SPR检测仪，所述的检测仪包括：光源、光开关、四个光纤耦合器、四个1×2Y型光纤跳线、四个光纤SPR传感器、1×4Y型光纤跳线、光谱仪、微处理器、风扇、供电模块和信号传输模块；所述的光源输出的光信号通过所述的光开关同时发送给四个光纤耦合器，所述的四个光纤耦合器输出的光信号分别通过四个1×2Y型光纤跳线、1×4Y型光纤跳线输入至光谱仪的光信号采集端，所述的四个光纤SPR传感器远离反射端的一端分别嵌入所述的四个1×2Y型光纤跳线的一个端口内，所述的光谱仪与所述的微处理器之间通过串行通信线连接，所述的信号传输模块与所述的微处理器通过串行通信线连接，所述的风扇的控制信号输入端连接所述的微处理器的风扇控制信号输出端，所述的供电模块用于给所述的光源、光开关、微处理器和信号传输模块提供工作电源。

优选的，所述的光纤耦合器为SMA905光纤耦合器。

优选的，所述的信号传输模块采用WIFI模块实现。